Chlorure d'ammonium - Ammonium chloride

Chlorure d'ammonium
Cellule unitaire de chlorure d'ammonium
Chlorure d'ammonium cristallin
Des noms
Nom IUPAC
Chlorure d'ammonium
Autres noms
Sal ammoniac, Salmiac, Sel Nushadir, Sal armagnac, Sel armoniack, Salmiak
Identifiants
Modèle 3D ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
Carte d'information de l'ECHA 100.031.976 Modifiez ceci sur Wikidata
Numéro CE
numéro E E510 (régulateurs d'acidité, ...)
KEGG
CID PubChem
Numéro RTECS
UNII
Numéro ONU 3077
  • InChI=1S/ClH.H3N/h1H;1H3 ChèqueOui
    Clé : NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N ChèqueOui
  • InChI=1/ClH.H3N/h1H;1H3
    Clé : NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYAI
  • [Cl-].[NH4+]
Propriétés
Cl H 4 N
Masse molaire 53,49  g·mol -1
Apparence Solide blanc, hygroscopique
Odeur Inodore
Densité 1,519 g / cm 3
Se décompose à 337,6 °C à 1 atm
Δ decom H o = 176,1 kJ/mol
244 g/L (−15 °C)
294 g/L (0 °C)
383,0 g/L (25 °C)
454,4 g/L (40 °C)
740,8 g/L (100 °C)
30,9 (395 g/l)
Solubilité Soluble dans l' ammoniac liquide , hydrazine ,
Légèrement soluble dans l' acétone
Insoluble dans l' éther diéthylique , l' acétate d' éthyle
Solubilité dans le méthanol 32 g/kg (17 °C)
33,5 g/kg (19 °C)
35,4 g/kg (25 °C)
Solubilité dans l' éthanol 6 g/L (19 °C)
Solubilité dans le glycérol 97 g/kg
Solubilité dans le dioxyde de soufre 0,09 g/kg (0 °C)
0,031 g/kg (25 °C)
Solubilité dans l'acide acétique 0,67 g/kg (16,6 °C)
La pression de vapeur 133,3 Pa (160,4 °C)
6,5 kPa (250 °C)
33,5 kPa (300 °C)
Acidité (p K a ) 9.24
-36,7·10 -6 cm 3 /mol
1,642 (20 °C)
Structure
CsCl , cP2
Pm 3 m, n° 221
a  = 0,3876 nm
1
Thermochimie
84,1 J/mol·K
94,56 J/mol·K
Std enthalpie de
formation
f H 298 )
−314,43 kJ/mol
−202,97 kJ/mol
Pharmacologie
B05XA04 ( OMS ) G04BA01 ( OMS )
Dangers
Fiche de données de sécurité ICSC 1051
Pictogrammes SGH GHS07 : Nocif
Mention d'avertissement SGH Avertissement
H302 , H319
P305+351+338
NFPA 704 (diamant de feu)
2
0
0
point de rupture Ininflammable
Dose ou concentration létale (LD, LC) :
DL 50 ( dose médiane )
1650 mg/kg (rats, orale)
NIOSH (limites d'exposition pour la santé aux États-Unis) :
PEL (Autorisé)
rien
REL (recommandé)
TWA 10 mg/m 3 ST 20 mg/m 3 (sous forme de fumée)
IDLH (Danger immédiat)
ND
Composés apparentés
Autres anions
Fluorure d'
ammonium Bromure d'
ammonium Iodure d'ammonium
Autres cations
Chlorure de sodium Chlorure de
potassium Chlorure d'
hydroxylammonium
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Références de l'infobox

Le chlorure d'ammonium est un composé inorganique de formule NH 4 Cl et un sel cristallin blanc très soluble dans l'eau. Les solutions de chlorure d' ammonium sont légèrement acides. Sal ammoniac est un nom de la forme minéralogique naturelle du chlorure d'ammonium. Le minéral se forme généralement sur des décharges de charbon en combustion à partir de la condensation de gaz dérivés du charbon. On le trouve également autour de certains types de cheminées volcaniques. Il est principalement utilisé comme engrais et agent aromatisant dans certains types de réglisse . C'est le produit de la réaction de l'acide chlorhydrique et de l' ammoniac .

Production

Démonstration d'une synthèse de chlorure d'ammonium. Des solutions concentrées d'ammoniac et d'acide chlorhydrique sont ajoutées respectivement à deux bouteilles de lavage de gaz. À l'aide de pompes en caoutchouc, de l'air (agissant comme vecteur de gaz) est injecté dans les tubes de lavage de gaz, provoquant la collision des flux d'ammoniac et de chlorure d'hydrogène dans l'air et leur réaction donnant le produit solide, le chlorure d'ammonium.

C'est un produit du procédé Solvay utilisé pour produire du carbonate de sodium :

CO 2 + 2 NH 3 + 2 NaCl + H 2 O → 2 NH 4 Cl + Na 2 CO 3

En plus d'être la principale méthode de fabrication du chlorure d'ammonium, cette méthode est utilisée pour minimiser les rejets d'ammoniac dans certaines opérations industrielles.

Le chlorure d'ammonium est préparé commercialement en combinant de l' ammoniac (NH 3 ) avec du chlorure d'hydrogène (gaz) ou de l'acide chlorhydrique (solution aqueuse) :

NH 3 + HCl → NH 4 Cl

Le chlorure d'ammonium se produit naturellement dans les régions volcaniques , se formant sur les roches volcaniques à proximité des évents de dégagement de fumée ( fumerolles ). Les cristaux se déposent directement à partir de l'état gazeux et ont tendance à être de courte durée, car ils se dissolvent facilement dans l'eau.

Réactions

Le chlorure d'ammonium pyrolyse et se transforme en fumée de chlorure d'ammonium après refroidissement.

Le chlorure d'ammonium semble se sublimer lors du chauffage mais se décompose en fait en ammoniac et en chlorure d'hydrogène gazeux.

NH 4 Cl → NH 3 + HCl


Le chlorure d'ammonium réagit avec une base forte, comme l'hydroxyde de sodium , pour libérer du gaz ammoniac :

NH 4 Cl + NaOH → NH 3 + NaCl + H 2 O

De même, le chlorure d'ammonium réagit également avec des carbonates de métaux alcalins à des températures élevées, donnant de l'ammoniac et du chlorure de métal alcalin :

2 NH 4 Cl + Na 2 CO 3 → 2 NaCl + CO 2 + H 2 O + 2 NH 3

Une solution à 5 % en poids de chlorure d'ammonium dans l'eau a un pH compris entre 4,6 et 6,0.

Certaines réactions du chlorure d'ammonium avec d'autres produits chimiques sont endothermiques, comme sa réaction avec l'hydroxyde de baryum et sa dissolution dans l'eau.

Applications

Cristaux de chlorure d'ammonium

L'application dominante du chlorure d'ammonium est comme source d' azote dans les engrais (correspondant à 90 % de la production mondiale de chlorure d'ammonium) tels que le phosphate de chloroammonium. Les principales cultures ainsi fertilisées sont le riz et le blé en Asie .

Le chlorure d'ammonium a été utilisé dans la pyrotechnie au 18ème siècle, mais a été remplacé par des produits chimiques plus sûrs et moins hygroscopiques . Son but était de fournir un donneur de chlore pour améliorer les couleurs vertes et bleues des ions de cuivre dans la flamme.

Il avait une utilisation secondaire pour produire de la fumée blanche, mais sa double réaction de décomposition avec le chlorate de potassium produisant le chlorate d'ammonium hautement instable rendait son utilisation très dangereuse.

Ferronnerie

Le chlorure d'ammonium est utilisé comme fondant dans la préparation des métaux à étamer, à galvaniser ou à souder. Il fonctionne comme un flux en nettoyant la surface des pièces en réagissant avec les oxydes métalliques à la surface pour former un chlorure métallique volatil. À cette fin, il est vendu en blocs dans les quincailleries pour nettoyer la pointe d'un fer à souder, et il peut également être inclus dans la soudure sous forme de flux.

Médicament

Le chlorure d'ammonium est utilisé comme expectorant dans les médicaments contre la toux. Son action expectorante est causée par une action irritative sur la muqueuse bronchique, ce qui provoque la production d'un excès de liquide des voies respiratoires, qui est vraisemblablement plus facile à cracher. Les sels d'ammonium sont irritants pour la muqueuse gastrique et peuvent provoquer des nausées et des vomissements.

Le chlorure d'ammonium est utilisé comme agent acidifiant systémique dans le traitement de l' alcalose métabolique sévère , dans le test de charge acide par voie orale pour diagnostiquer l'acidose tubulaire rénale distale, pour maintenir l' urine à un pH acide dans le traitement de certains troubles des voies urinaires.

Aliments

Le chlorure d'ammonium, sous le nom de sal ammoniac ou salmiak est utilisé comme additif alimentaire sous le numéro E E510, fonctionnant comme nutriment de levure dans la panification et comme acidifiant. C'est un complément alimentaire pour le bétail et un ingrédient dans les milieux nutritifs pour les levures et de nombreux micro-organismes.

Le chlorure d'ammonium est utilisé pour relever les bonbons noirs appelés réglisse salée (populaire en Scandinavie, au Benelux et dans le nord de l'Allemagne), en pâtisserie pour donner aux biscuits une texture très croustillante, et dans la liqueur Salmiakki Koskenkorva pour les aromatiser. En Iran, au Tadjikistan, en Inde, au Pakistan et dans les pays arabes, il est appelé "Noshader" et est utilisé pour améliorer le croustillant des collations telles que les samoussas et les jalebi .

Dans le laboratoire

Le chlorure d'ammonium a été utilisé historiquement pour produire de basses températures dans les bains de refroidissement . Des solutions de chlorure d'ammonium avec de l' ammoniac sont utilisées comme solutions tampons, y compris le tampon de lyse ACK (Ammonium-Chloride-Potassium) .

En paléontologie , la vapeur de chlorure d'ammonium se dépose sur les fossiles , où la substance forme une couche blanche brillante, facilement enlevée et assez inoffensive et inerte de minuscules cristaux. Cela recouvre toute coloration que le fossile peut avoir et, s'il est éclairé sous un angle, améliore considérablement le contraste dans la documentation photographique de spécimens tridimensionnels. La même technique est appliquée en archéologie pour éliminer la réflexion sur le verre et des spécimens similaires pour la photographie. En synthèse organique, une solution saturée de NH 4 Cl est généralement utilisée pour désactiver les mélanges réactionnels.

Flottation

Le calmar géant et certaines autres grandes espèces de calmar maintiennent une flottabilité neutre dans l' eau de mer grâce à une solution de chlorure d'ammonium qui se trouve dans tout leur corps et est moins dense que l'eau de mer. Cela diffère de la méthode de flottaison utilisée par la plupart des poissons, qui implique une vessie natatoire remplie de gaz .

Batteries

Au tournant du 20e siècle, le chlorure d'ammonium a été utilisé en solution aqueuse comme électrolyte dans les cellules Leclanché qui ont trouvé une utilisation commerciale comme « batterie locale » dans les installations téléphoniques des abonnés. Ces cellules ont ensuite évolué en batteries zinc-carbone utilisant toujours du chlorure d'ammonium comme électrolyte.

Autres applications

Le chlorure d'ammonium est utilisé dans une solution aqueuse à ~5% pour travailler sur des puits de pétrole avec des problèmes de gonflement de l'argile. D'autres utilisations incluent le shampooing pour les cheveux, la colle qui lie le contreplaqué et les produits de nettoyage. Dans les shampooings capillaires, il est utilisé comme agent épaississant dans les systèmes tensioactifs à base d' ammonium tels que le lauryl sulfate d'ammonium . Le chlorure d'ammonium est utilisé dans l'industrie du textile et du cuir, dans la teinture, le tannage, l'impression textile et le groupement du coton. Dans le travail du bois, une solution de chlorure d'ammonium et d'eau, lorsqu'elle est appliquée sur du bois non fini, brûle lorsqu'elle est soumise à un pistolet thermique, ce qui entraîne une marque de fer à marquer sans utiliser de fer à marquer. La solution peut être peinte sur le bois ou appliquée avec un tampon en caoutchouc commun.

Histoire

La première mention du chlorure d'ammonium remonte à 554 après JC en Chine. A cette époque, le chlorure d'ammonium provenait de deux sources : (1) les cheminées des feux de charbon souterrains en Asie centrale, plus précisément dans les montagnes du Tian Shan (qui s'étendent de la province du Xinjiang au nord-ouest de la Chine jusqu'au Kirghizistan ) ainsi que dans l' Alay ( ou Alai) les montagnes du sud-ouest du Kirghizistan, et (2) les fumerolles du volcan Mont Taftan dans le sud - est de l' Iran . (En effet, le mot pour le chlorure d'ammonium dans plusieurs langues asiatiques dérive de l'expression iranienne anosh adur (feu immortel), une référence aux incendies souterrains.) Le chlorure d'ammonium a ensuite été transporté le long de la route de la soie vers l'est jusqu'en Chine et vers l'ouest vers les terres musulmanes. et européennes.

Vers 800 après JC, les Arabes d'Égypte ont découvert du chlorure d'ammonium dans la suie résultant de la combustion de la bouse de chameau, et cette source est devenue une alternative à celles d'Asie centrale.

Les références

Bibliographie

  • Bischof, Gustav avec Benjamin H. Paul et J. Drummond, trad. (1854). Éléments de géologie chimique et physique . 1 . Londres, Angleterre : la Cavendish Society.CS1 maint : plusieurs noms : liste des auteurs ( lien )
  • Needham, Joseph; Ho Ping-Yü ; Lu Gwei-Djen ; Sivin, Nathan (1980). Science et civilisation en Chine . 5 : Chimie et technologie chimique, Partie IV : Découverte et invention spagyriques : appareils, théories et dons. Cambridge, Angleterre : Cambridge University Press. ISBN 978-0521086905.
  • Sutton, MA; Erisman, J.W; Denner, F; Möller, D (2008). « L'ammoniac dans l'environnement : de l'Antiquité à nos jours ». Pollution de l'environnement . 156 (3) : 583–604. doi : 10.1016/j.envpol.2008.03.013 . PMID  18499318 .

Liens externes